崔 泽

山东交通学院 山东济南 250101

现代高校理论力学是一门“实践性”与“理论性”并重的专业基础课程。为了在课程体系建设及专业人才培养方面,为实现理论力学工程化教学改革找准方向,相关教育工作者都需要重视工程化教学改革必要性与可行性。继而,以打造精品理论力学课堂为导,先行分析现阶段理论力学教学存在的各个问题,再贴合新时代创新应用型人才培养要求,通过改革课程教学内容、教学形式、教学资源以及实践环节等,实现理论力学工程化教学,为后续理论力学专业课程体系建设打好基石。

一、现代高校理论力学教学存在的问题分析

(一)教师方面存在的问题

1.重理论,轻实践

结合整体性优秀课程建设目标,对高校理论力学课程教学进行贴合时代发展形势的教学改革,本应是高等专业教育发展的大势所趋。但是,细观实际的理论力学课程教学情况却可以发现,在现阶段的不少现代高校都对理论力学教学改革认知较不充足[1]。究其原因,首当其冲的就是课程教师作为最关键教学前提,在正式工程化教学改革践行过程中,却仅仅是“被动性革新”,相较于相信创新改革效用,更加偏重自身多年积累的教学经验。基于此,笔者任职院校的理论力学课程教学依然采用的是滞后式教学模式——重视理论知识教学,而轻视实验教学内容整合、落实课程教学结构。所以,一部分专任教师在具体教学活动中,都“照本宣科”地使用新兴教学工具,通篇“灌输式”教给学生理论知识。在课堂教学时间内,自然就忽视相应的实践启发,导致理论力学课堂教学不仅无法形成系统性的教学体系,理论力学课程教学也无法实效作用于学生的知识转化使用,高效解决现实的工程类问题。

2.格式化教学,未因材施教

当今时代是知识经济时代,也是人才竞争日益激烈的高速发展时代。现代高校理论力学教学自然需要实效指导学生将所学理论在“具身视角”下通过各种实验性活动加以转化,作为相关专业其他核心课程知识学习的有效基础。但是,纵观目前的大部分高校理论力学课程教学计划设计都可以发现,即便一部分课程教师已意识到理论力学工程化教学改革的必要性与重要性,在正式实践教学过程化中,也是单纯使用一些多媒体教学工具,引入一些便于学生结合一体理解理论知识的简单实例,仅将工程化教学视作是一种知识呈现的媒介迁移[2]。实际教学仍“一视同仁”,采用整齐划一的教学步调,向个体差异明显的学生统一化教学,导致学生在此教学环境中,对理论力学知识学习兴趣难以激活,不能跳出教材范畴,灵活收集、整合学习素材,只会本质无变的格式化学习。一旦教师再不专门区分专业不同的具体工程背景,教学内容就会十分抽象,不易理解,增负减效。

3.师生、师师之间欠缺有效互动

随着近年来不断出台的与教育领域发展相关的政策、方针,我们可以发现大部分现代高校都十分重视高等教育的适切改革。然而,在正式的高等教育改革发展过程中,不少现代高校只是在师资建设层面完成了浅层的招聘与培训变革,对于具体的专任教师培养深度不够,进而导致专任教师水平参差不齐,在招生范围进一步扩大之后,这一问题就更加放大。加之,因为招生扩大、教学工作增多等因素影响,理论力学课程教师之间也交流较浅,每位专任教师都是独自备课、讲课、总结。而从整体教学发展视角而言,教师队伍之间的交流匮乏,就会一定程度地影响师生间交流,不利于专任教师转换视角,不能站在倾听者、学习者的角度思考现阶段理论力学教学问题[3]。长此以往,理论力学教学改革就陷入瓶颈,极不利于理论力学教学改革的良性发展,也不利于顺应当下的对口人才培养标准变化,为国家培养优质应用型人才。

(二)学生方面存在的问题

1.被动学习,认知不足

结合上文所述切换视角,从学生视域分析当前阶段的理论力学教学问题可以发现,最为显著的教学问题仍然是学生难以激起自身对理论力学这一基础课程的学习兴趣。并且,脱离有限时间、空间的理论力学课堂,学生就很少自发探究理论力学知识,缺乏学习理论力学的生动“工程化”思维。这样一来,即便课程教师不断调整教学计划,根据学生的实际学情,对理论力学教学方案进行完善,学生也感受不到实质不同[4]。在基础理论学习过程中,随着对理论力学知识学习“囫囵吞枣”的心态,对理论力学知识学习丧失自信。课程教师顺应社会需求与学生个性化学习需求,不断营造具有“真实感”的工程化教学情境,学生也无法在情境引导下,将自己理解的理论内容结合具体工程背景针对应用。久而久之,理论力学工程化教学改革举步维艰,难以满足现代社会对高素质人才的急切需求,学生创新能力、应用能力、思考能力以及辩证思维、工程思维等方面的培养都成效欠佳。甚至,不少学生在毕业后都无法从事对口行业,自我价值实现屡受挫折。

2.各自为政,未合作学习

在现代高校的理论力学课程教学中,对于专任教师而言,教学时间有限,教学任务繁多,教学课时不断压缩。因而,专任教师会不可避免地重新陷入“填鸭式”教学困境。但对于学生群体而言,学生自身本就应跳出局限思维,从理论知识学习理解迁移至实践探究[5]。只是,在当前阶段的现实教学情况中,显然大部分学生都无法如此落实灵活学习策略。一旦教师在“一对多”教学模式中,无法面面俱到地顾及每一位学生,学生就很容易思维涣散,不认真思考,在课堂学习时间内不认真学习。相较于与其他学生的小组合作学习,更加倾向于应付性交流。既不关心自己的学习情况,也不关心未来考试,学习情感、态度、价值观不端正。最终,这一不良学习心态就会影响学生的整体学习质量,甚至延伸影响学生自身的升学、就业。

二、现代高校理论力学工程化教学改革的具体方式

(一)科学完成教学目标重新定位

根据上文分析可知,大多数高校的传统理论力学课程教学都将教学目标定位于启导学生学习并掌握课程理论知识,在布置课后作业或者设置课堂提问时,亦是注重对基本概念建构的相应考核,掌握学生对理论知识理解程度。因而,以往的理论力学课程教学常出现学习分化问题、学生“学一课忘一课”问题等。针对这些问题,在新工科建设背景下,学校发挥组织管理作用,带动课程教师重新定位理论力学工程化教学改革方向、目标,就可以在根本基调上先行把控好理论力学教学的导向,将“工程化”教学目标定位于对学生的创新思维培养,以及对学生的解决问题能力的启导、提升。以此契合国家对创新实用型人才培养的具体要求,坚定、逐层完成理论力学工程化教学改革[6]。如此一来,以“新工科”内涵为依托的理论力学教学改革也能在整合传统教学模式优势的基础上,适当开拓教学空间,潜移默化地端正学生学习思维。

(二)优化基础教学内容具体教学设计

备课环节在传统的理论力学课程教学中经常被“低视”或“忽视”,但对于切实上好一节理论力学课程,备课环节是十分重要的关键组成。因此,基于新工科建设内涵指引,课程教师在朝着工程化教学改革奋进教学优化过程中,就应该注重课前每一次适宜教学设计,真正帮助学生找到理论力学课程的学习兴趣点,了解学生实际学习态度[7]。即课程教师在讲解具体知识点前,视具体情况而定,为学生制作学习参考文件包,增加信息化的教学导入,以此让学生在正式学习某个理论力学知识点时,可以简单知晓该知识点的来龙去脉,进而带着自己想要探究的问题进入课堂,打造趣味高效课堂。例如,在正式教学“平移定理”知识点时,课程教师直接为学生制作一个预习微课视频,在视频中留出问题“同学们平时观影或者生活观察时,有没有发现人用单桨划船时,都要均匀地一左一右划行,否则就会使船转弯?”让学生本就被视听结合的视频内容吸引,再受到具体的引导思考,不由自主细读知识,带着自己对该知识点的思考深入生活实例“举一反三”,从而保证学生学习理论力学知识不仅不显枯燥,还活力满满。

(三)改革教学内容,因材施教

虽然现代高校的理论力学课程是一门基础课程,却是一门不可忽视、不可替代的关键课程。随着现今时代的科学技术不断发展,理论力学涉及的学科知识也越来越多,越来越广。课程教师在正式教学活动中,自然应该对教学内容、教学资源进行不断调整,以符合时代发展形势为基本,灵活增强利于学生理论知识学习的教材外知识,使新的教学内容与重新定位后的教学目标相符。一方面能够体现时代特征,一方面使学生在学习中快速接触最新、最前沿的相关技术,为学生学习能力培养与实践能力提高提供保障。例如,授课教师根据所教学生学习兴趣、学习心理、学习态度等,引入更易于调动学生学习兴趣的机器人工程、建筑结构分析或者车辆构造工程等,结合学生实际学习素养,让学生选择自己想要学习的内容,聚精会神地投入理论力学课程学习。当然,也可以增加一些动力学建模应用专题,通过专题附带的实践性引导学生体验、探究,提高学生解决问题能力。

(四)改进并创新课程教学方式方法

在知识经济时代,信息化教学手段的应用早已屡见不鲜,大部分现代高校的理论力学课程教师在正式教学过程中,都会使用多媒体课件、多媒体设备、希沃白板、智慧通、MOOC平台等,想方设法地为学生营造自由、活泼、和谐教学氛围,致力于提升学生主动的学习兴趣,培养学生对理论力学知识学习的主观能动性。只是,结合上文所述我们可以知晓,在当前阶段的理论力学工程化教学改革中,有部分课程教师仅将这些现代化教学技术、工具等视作“载体”,未能真正显现它们的全面教育效能。因此,要想真正做好理论力学工程化教学改革,教师就必须从转变自身的教学观念出发,立足学生真实学习需求,对理论力学课程教学方式方法进行革新。例如,在教学“点的运动学”一课,教师利用“雨课堂”教学软件,将提前制作的教学课件上传其中,减少教师视角的说教讲解,让学生自行结合预习效果观看、思考,而后教师在收集学生意见后,设置一些学生喜欢的简答题,让学生以小组为单位合作探讨,逐一解答,双向增多师生互动、生生互动。

(五)课下时间对多媒体资源的适切利用

当然,现代高校的理论力学工程化教学改革,除了应在课堂教学内增多对超星图书、MOOC、微课等教学模式、教学工具的适切应用,在课下时间,教师也应该多引导学生通过这些学习工具自主学习,并尽可能地制作契合学生取向的线上教学视频,上传至校内资源网让学生观看,帮助学生养成良好、持续的学习习惯。如此一来,学生在课堂学习时间内有哪些知识点未能清晰理解,也可以通对过网络课程资源的重读听、看完成弥补。例如,在教学“点的合成运动”一课,教师将有关“科氏加速度”细化讲解的过程录制、剪辑成一个视频课程,并根据学生在课堂时间内的具体学习情况,对视频内容适度调整,以此让学生自由选择合适时间,结合教师布置的分层作业任务,通过多次重复、套用有效掌握,科学弥补课堂内学习不足带来的延伸问题。

(六)实效改革并增强课程实践教学

基于新工科背景,现代高校对理论力学工程化教学的教学内容进行调整,对教学方式方法进行创新,都是为了实现理论力学工程化教学改革的终极目标——提高学生实践能力、具体问题解决能力。因此,教师在有序开展理论知识教学的同时,也应该适当增加应用性方面的教学指导,理论联系实际,实践用于现实推动学生探究体验发展。例如,贴合当今时代的教育发展形势,与具体的理论力学工程化教学改革要求,在修改理论力学与一些相关学科的重复性基础知识部分后,对应开展应用专题,让本已对该知识内容有一定了解的学生跳过烦琐学习环节,直接进入具体的工程化应用专题中,激活学生探究实践兴趣。

结语

综上所述,现代高校对理论力学教学进行工程化教学改革,创新实用型人才培养模式,是契合时代性教育发展趋势的专业课程教学实践路径探索,也是实事求是为国家培育高质、专业应用型人才,使学生具备将理论知识转化为实际问题解决能力的关键。因此,要想实现这一教学目标,教师在课程教学的“课前—课中—课后”各个环节都要重视对学生工程素养的培养,通过与时俱进地革新自身教学观念,逐步落实工程化教学改革,走稳每一步。同时,兼顾“教育性”与“实用性”“趣味性”地对实践教学进行优化,使理论力学工程化教学整体质量显著提升,发展成一门实效凸显“工程化”特色的优质课程。